Ưu điểm của đèn LED chiếu sáng

16/05/2022 | 244

Việc phát minh ra đèn sợi đốt cách đây hơn một thế kỷ đã tạo ra một cuộc cách mạng về ánh sáng nhân tạo. Hiện tại, chúng ta đang chứng kiến ​​cuộc cách mạng chiếu sáng kỹ thuật số được kích hoạt bởi SSL. Hệ thống chiếu sáng dựa trên chất bán dẫn không chỉ mang lại thiết kế, hiệu suất và lợi ích kinh tế chưa từng có, mà còn cho phép nhiều ứng dụng mới và đề xuất giá trị trước đây được cho là không thực tế.

Lợi nhuận thu được từ việc thu hoạch những lợi thế này sẽ vượt trội hơn hẳn so với chi phí trả trước tương đối cao của việc lắp đặt một hệ thống đèn LED, điều mà vẫn còn một số do dự trên thị trường.

1. Hiệu quả năng lượng

Một trong những lý do chính cho việc chuyển sang sử dụng đèn LED là hiệu quả năng lượng. Trong thập kỷ qua, hiệu suất phát sáng của các gói đèn LED trắng chuyển đổi phosphor đã tăng từ 85 lm/W lên hơn 200 lm/W, thể hiện hiệu suất chuyển đổi điện thành quang (PCE) trên 60%, ở dòng điện hoạt động tiêu chuẩn khối lượng riêng 35 A/cm2. Bất chấp những cải tiến về hiệu quả của đèn LED xanh dương InGaN, phosphor (hiệu suất và bước sóng phù hợp với phản ứng của mắt người) và gói (tán xạ / hấp thụ quang học). Hiệu suất phát sáng cao chắc chắn là lợi thế vượt trội của đèn LED so với các nguồn sáng truyền thống - sợi đốt (lên đến 20 lm / W), halogen (lên đến 22 lm / W), huỳnh quang tuyến tính (65-104 lm / W), huỳnh quang compact (46 -87 lm / W), huỳnh quang cảm ứng (70-90 lm / W), hơi thủy ngân (60-60 lm / W), natri cao áp (70-140 lm / W), halogen kim loại thạch anh (64-110 lm / W), và halogenua kim loại gốm (80-120 lm / W).

2. Hiệu quả phân phối quang học

Ngoài những cải tiến đáng kể về hiệu quả nguồn sáng, khả năng đạt được hiệu suất quang học cao của đèn chiếu sáng bằng đèn LED ít được người tiêu dùng nói chung biết đến nhưng lại được các nhà thiết kế chiếu sáng mong muốn cao. Việc phân phối hiệu quả ánh sáng do các nguồn sáng phát ra đến mục tiêu là một thách thức thiết kế lớn trong ngành. Đèn hình bóng đèn truyền thống phát ra ánh sáng theo mọi hướng. Điều này làm cho phần lớn quang thông do đèn tạo ra bị mắc kẹt trong đèn điện (ví dụ: bởi các tấm phản xạ, bộ khuếch tán) hoặc thoát ra khỏi đèn điện theo hướng không hữu ích cho ứng dụng dự định hoặc đơn giản là gây khó chịu cho mắt. Các đèn điện HID như halogen kim loại và natri cao áp nói chung có hiệu quả khoảng 60% đến 85% trong việc hướng ánh sáng do đèn tạo ra ra khỏi đèn. Không có gì lạ khi các đèn chiếu sáng âm trần và đèn hắt sử dụng nguồn sáng huỳnh quang hoặc halogen bị tổn thất quang học 40-50%. Bản chất định hướng của ánh sáng LED cho phép phân phối ánh sáng hiệu quả và hệ số hình thức nhỏ gọn của đèn LED cho phép điều chỉnh quang thông hiệu quả bằng cách sử dụng thấu kính phức hợp. Hệ thống chiếu sáng LED được thiết kế tốt có thể mang lại hiệu suất quang học lớn hơn 90%.

Đèn sporlight 500w

Đèn sportlight 500w

3. Độ đồng đều ánh sáng

Chiếu sáng đồng đều là một trong những ưu tiên hàng đầu trong thiết kế chiếu sáng môi trường xung quanh trong nhà và ngoài trời / đường đi. Độ đồng đều là thước đo các mối quan hệ của độ rọi trên một khu vực. Ánh sáng tốt phải đảm bảo sự phân bố đồng đều của lumen sự cố trên bề mặt hoặc khu vực nguyên công. Sự khác biệt quá mức về độ chói do sự chiếu sáng không đồng đều có thể dẫn đến mệt mỏi thị giác, ảnh hưởng đến hiệu suất tác vụ và thậm chí gây ra mối lo ngại về an toàn do mắt cần phải thích ứng giữa các bề mặt có độ chói khác biệt. Việc chuyển đổi từ khu vực được chiếu sáng rực rỡ sang một nơi có độ sáng rất khác sẽ gây mất thị lực chuyển tiếp, điều này có ý nghĩa an toàn lớn trong các ứng dụng ngoài trời nơi có xe cộ qua lại. Trong các cơ sở lớn trong nhà, ánh sáng đồng đều góp phần tạo nên sự thoải mái cho thị giác, cho phép linh hoạt các vị trí nhiệm vụ và loại bỏ nhu cầu di dời đèn điện. Điều này có thể đặc biệt có lợi trong các cơ sở công nghiệp và thương mại ở vịnh cao, nơi có chi phí đáng kể và sự bất tiện liên quan đến việc di chuyển đèn điện. Bộ đèn sử dụng đèn HID có độ rọi ngay bên dưới đèn cao hơn nhiều so với các khu vực xa đèn. Các nhà thiết kế chiếu sáng phải tăng mật độ cố định để đảm bảo độ đồng đều về độ rọi đáp ứng yêu cầu thiết kế tối thiểu. Ngược lại, một bề mặt phát sáng lớn (LES) được tạo ra từ một dãy đèn LED kích thước nhỏ tạo ra sự phân bố ánh sáng có độ đồng đều với tỷ lệ tối đa / phút nhỏ hơn 3: 1,

4. Chiếu sáng định hướng

Do mô hình phát xạ định hướng và mật độ thông lượng cao, đèn LED vốn dĩ phù hợp với chiếu sáng định hướng. Đèn điện định hướng tập trung ánh sáng do nguồn sáng phát ra thành chùm có hướng truyền không bị gián đoạn từ đèn điện đến khu vực mục tiêu. Các chùm ánh sáng tập trung hẹp được sử dụng để tạo ra một thứ bậc về tầm quan trọng thông qua việc sử dụng độ tương phản, để làm cho các tính năng chọn lọc bật ra khỏi nền và thêm sự quan tâm và hấp dẫn cảm xúc cho một đối tượng. Đèn định hướng, bao gồm đèn chiếu điểm và đèn pha, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng chiếu sáng điểm nhấn để nâng cao sự nổi bật hoặc làm nổi bật một yếu tố thiết kế. Chiếu sáng định hướng cũng được sử dụng trong các ứng dụng cần chùm sáng cường độ cao để giúp hoàn thành các nhiệm vụ hình ảnh khắt khe hoặc để cung cấp khả năng chiếu sáng phạm vi xa, đèn rọi , điểm theo dõi, đèn lái xe , đèn pha sân vận động , v.v. Một bộ đèn LED có thể tạo ra đủ sức mạnh cho sản lượng ánh sáng của nó, cho dù để tạo ra một chùm sáng "cứng" được xác định rất rõ ràng cho kịch tính cao với đèn LED COB hoặc để tạo ra một chùm sáng dài xa xa với đèn LED công suất cao .

5. Kỹ thuật quang phổ

Công nghệ LED cung cấp khả năng mới để kiểm soát sự phân bố công suất quang phổ (SPD) của nguồn sáng, có nghĩa là thành phần ánh sáng có thể được điều chỉnh cho các ứng dụng khác nhau. Khả năng kiểm soát quang phổ cho phép quang phổ từ các sản phẩm chiếu sáng được thiết kế để thu hút các phản ứng thị giác, sinh lý, tâm lý, cơ quan thụ cảm thực vật cụ thể của con người hoặc thậm chí là máy dò bán dẫn (tức là camera HD) hoặc kết hợp các phản ứng như vậy. Hiệu quả quang phổ cao có thể đạt được thông qua việc tối đa hóa các bước sóng mong muốn và loại bỏ hoặc giảm thiểu các phần quang phổ gây hại hoặc không cần thiết cho một ứng dụng nhất định. Trong các ứng dụng ánh sáng trắng, SPD của đèn LED có thể được tối ưu hóa cho độ trung thực màu theo quy định và nhiệt độ màu tương ứng (CCT). Với thiết kế đa kênh, nhiều bộ phát, màu sắc do đèn LED tạo ra có thể được điều khiển một cách chủ động và chính xác. Hệ thống pha trộn màu RGB, RGBA hoặc RGBW có khả năng tạo ra phổ ánh sáng đầy đủ tạo ra khả năng thẩm mỹ vô hạn cho các nhà thiết kế và kiến ​​trúc sư. Hệ thống màu trắng động sử dụng nhiều đèn LED CCT để cung cấp độ mờ ấm bắt chước đặc điểm màu sắc của đèn sợi đốt khi bị mờ hoặc để cung cấp ánh sáng trắng có thể điều chỉnh được cho phép kiểm soát độc lập cả nhiệt độ màu và cường độ ánh sáng. Ánh sáng lấy con người làm trung tâm dựa trên công nghệ LED trắng có thể điều chỉnh được là một trong những điểm mấu chốt đằng sau nhiều sự phát triển của công nghệ chiếu sáng mới nhất.

6. Bật / tắt chuyển đổi

Đèn LED phát sáng ở độ sáng tối đa gần như ngay lập tức (tính bằng một chữ số đến hàng chục nano giây) và có thời gian tắt tính bằng hàng chục nano giây. Ngược lại, thời gian khởi động hoặc thời gian bóng đèn cần để đạt được toàn bộ ánh sáng, của đèn huỳnh quang compact có thể kéo dài đến 3 phút. Đèn HID yêu cầu thời gian khởi động trong vài phút trước khi cung cấp ánh sáng có thể sử dụng được. Khởi động lại nóng là mối quan tâm lớn hơn nhiều so với khởi động ban đầu đối với đèn metal halide từng là công nghệ chính được sử dụng cho chiếu sáng vịnh cao và chiếu sáng công suất cao trong các cơ sở công nghiệp, sân vận động và đấu trường. Việc mất điện đối với cơ sở có đèn metal halide có thể ảnh hưởng đến an toàn và an ninh vì quá trình khởi động lại nóng của đèn metal halide mất tới 20 phút. Khởi động tức thì và khởi động lại nóng đặt đèn LED ở vị trí độc đáo để thực hiện hiệu quả nhiều tác vụ. Không chỉ các ứng dụng chiếu sáng thông thường được hưởng lợi rất nhiều từ thời gian phản hồi ngắn của đèn LED, một loạt các ứng dụng đặc biệt cũng đang đạt được khả năng này. Ví dụ: đèn LED có thể hoạt động đồng bộ với camera giao thông để cung cấp ánh sáng không liên tục để ghi lại phương tiện đang di chuyển. Đèn LED bật sáng nhanh hơn từ 140 đến 200 mili giây so với đèn sợi đốt. Lợi thế về thời gian phản ứng cho thấy đèn phanh LED có hiệu quả hơn đèn sợi đốt trong việc ngăn ngừa va chạm từ phía sau. Một ưu điểm khác của đèn LED trong hoạt động chuyển mạch là chu kỳ chuyển mạch. Tuổi thọ của đèn LED không bị ảnh hưởng bởi việc chuyển đổi thường xuyên. Các trình điều khiển LED điển hình cho các ứng dụng chiếu sáng chung được đánh giá cho 50.000 chu kỳ chuyển đổi và không phổ biến khi trình điều khiển LED hiệu suất cao có thể chịu được 100.000, 200.000 hoặc thậm chí 1 triệu chu kỳ chuyển đổi. Tuổi thọ đèn LED không bị ảnh hưởng bởi chu kỳ nhanh (chuyển đổi tần số cao). Tính năng này làm cho đèn LED rất phù hợp với ánh sáng động và để sử dụng với các điều khiển ánh sáng như cảm biến chiếm chỗ hoặc ánh sáng ban ngày. Mặt khác, việc bật / tắt thường xuyên có thể làm giảm tuổi thọ của đèn sợi đốt, đèn HID và đèn huỳnh quang. Các nguồn sáng này thường chỉ có vài nghìn chu kỳ chuyển mạch trong tuổi thọ danh định của chúng. Các trình điều khiển LED điển hình cho các ứng dụng chiếu sáng chung được đánh giá cho 50.000 chu kỳ chuyển đổi và không phổ biến khi trình điều khiển LED hiệu suất cao có thể chịu được 100.000, 200.000 hoặc thậm chí 1 triệu chu kỳ chuyển đổi. Tuổi thọ đèn LED không bị ảnh hưởng bởi chu kỳ nhanh (chuyển đổi tần số cao). Tính năng này làm cho đèn LED rất phù hợp với ánh sáng động và để sử dụng với các điều khiển ánh sáng như cảm biến chiếm chỗ hoặc ánh sáng ban ngày. Mặt khác, việc bật / tắt thường xuyên có thể làm giảm tuổi thọ của đèn sợi đốt, đèn HID và đèn huỳnh quang. Các nguồn sáng này thường chỉ có vài nghìn chu kỳ chuyển mạch trong tuổi thọ danh định của chúng. Các trình điều khiển LED điển hình cho các ứng dụng chiếu sáng chung được đánh giá cho 50.000 chu kỳ chuyển đổi và không phổ biến khi trình điều khiển LED hiệu suất cao có thể chịu được 100.000, 200.000 hoặc thậm chí 1 triệu chu kỳ chuyển đổi. Tuổi thọ đèn LED không bị ảnh hưởng bởi chu kỳ nhanh (chuyển đổi tần số cao). Tính năng này làm cho đèn LED rất phù hợp với ánh sáng động và để sử dụng với các điều khiển ánh sáng như cảm biến chiếm chỗ hoặc ánh sáng ban ngày. Mặt khác, việc bật / tắt thường xuyên có thể làm giảm tuổi thọ của đèn sợi đốt, đèn HID và đèn huỳnh quang. Các nguồn sáng này thường chỉ có vài nghìn chu kỳ chuyển mạch trong tuổi thọ danh định của chúng. Tuổi thọ đèn LED không bị ảnh hưởng bởi chu kỳ nhanh (chuyển đổi tần số cao). Tính năng này làm cho đèn LED rất phù hợp với ánh sáng động và để sử dụng với các điều khiển ánh sáng như cảm biến chiếm chỗ hoặc ánh sáng ban ngày. Mặt khác, việc bật / tắt thường xuyên có thể làm giảm tuổi thọ của đèn sợi đốt, đèn HID và đèn huỳnh quang. Các nguồn sáng này thường chỉ có vài nghìn chu kỳ chuyển mạch trong tuổi thọ danh định của chúng. Tuổi thọ đèn LED không bị ảnh hưởng bởi chu kỳ nhanh (chuyển đổi tần số cao). Tính năng này làm cho đèn LED rất phù hợp với ánh sáng động và để sử dụng với các điều khiển ánh sáng như cảm biến chiếm chỗ hoặc ánh sáng ban ngày. Mặt khác, việc bật / tắt thường xuyên có thể làm giảm tuổi thọ của đèn sợi đốt, đèn HID và đèn huỳnh quang. Các nguồn sáng này thường chỉ có vài nghìn chu kỳ chuyển mạch trong tuổi thọ danh định của chúng.

Đèn sporlight 500w

Đèn sportlight 500w

7. Khả năng làm mờ

Khả năng tạo ra đầu ra ánh sáng một cách rất năng động cho phép đèn LED hoàn hảo để kiểm soát độ sáng, trong khi đèn huỳnh quang và đèn HID không phản ứng tốt với việc làm mờ. Làm mờ đèn huỳnh quang đòi hỏi phải sử dụng mạch điện phức tạp, lớn và đắt tiền để duy trì các điều kiện điện áp và kích thích khí. Đèn HID mờ sẽ dẫn đến tuổi thọ ngắn hơn và đèn sớm hỏng. Đèn halogen kim loại và đèn natri cao áp không được làm mờ dưới 50% công suất định mức. Chúng cũng phản hồi tín hiệu mờ chậm hơn đáng kể so với đèn LED. Làm mờ LED có thể được thực hiện thông qua giảm dòng điện không đổi (CCR), còn được gọi là làm mờ tương tự hoặc bằng cách áp dụng điều chế độ rộng xung (PWM) cho LED, làm mờ kỹ thuật số AKA. Độ mờ tương tự điều khiển dòng điện chạy qua đèn LED. Đây là giải pháp làm mờ được sử dụng rộng rãi nhất cho các ứng dụng chiếu sáng chung, mặc dù đèn LED có thể không hoạt động tốt ở dòng điện rất thấp (dưới 10%). Độ mờ PWM thay đổi chu kỳ làm việc của điều chế độ rộng xung để tạo ra giá trị trung bình ở đầu ra của nó trên toàn dải từ 100% đến 0%. Điều khiển độ sáng của đèn LED cho phép điều chỉnh ánh sáng phù hợp với nhu cầu của con người, tiết kiệm năng lượng tối đa, cho phép trộn màu và điều chỉnh CCT, đồng thời kéo dài tuổi thọ của đèn LED.

8. Khả năng kiểm soát

Bản chất kỹ thuật số của đèn LED tạo điều kiện tích hợp liền mạch các cảm biến, bộ xử lý, bộ điều khiển và giao diện mạng vào các hệ thống chiếu sáng để thực hiện các chiến lược chiếu sáng thông minh khác nhau, từ chiếu sáng động và chiếu sáng thích ứng cho đến bất cứ điều gì mà IoT mang lại tiếp theo. Khía cạnh động của ánh sáng LED bao gồm từ thay đổi màu đơn giản đến ánh sáng phức tạp hiển thị trên hàng trăm hoặc hàng nghìn nút chiếu sáng có thể điều khiển riêng và bản dịch phức tạp của nội dung video để hiển thị trên hệ thống ma trận LED. Công nghệ SSL là trung tâm của hệ sinh thái lớn các giải pháp chiếu sáng được kết nối có thể tận dụng thu hoạch ánh sáng ban ngày, cảm biến chiếm dụng, kiểm soát thời gian, khả năng lập trình nhúng và các thiết bị kết nối mạng để điều khiển, tự động hóa và tối ưu hóa các khía cạnh khác nhau của ánh sáng. Di chuyển điều khiển ánh sáng sang mạng dựa trên IP cho phép hệ thống chiếu sáng thông minh, đầy cảm biến tương tác với các thiết bị khác trong mạng IoT. Điều này mở ra khả năng tạo ra một loạt các dịch vụ, lợi ích, chức năng và dòng doanh thu mới nhằm nâng cao giá trị của hệ thống chiếu sáng LED. Việc điều khiển hệ thống chiếu sáng LED có thể được thực hiện bằng nhiều loại giao tiếp có dây và không dâycác giao thức, bao gồm các giao thức điều khiển ánh sáng như 0-10V, DALI, DMX512 và DMX-RDM, các giao thức tự động hóa tòa nhà như BACnet, LON, KNX và EnOcean, và các giao thức được triển khai trên kiến ​​trúc lưới ngày càng phổ biến (ví dụ: ZigBee, Z-Wave, Lưới Bluetooth).

9. Tính linh hoạt trong thiết kế

Kích thước nhỏ của đèn LED cho phép các nhà thiết kế cố định tạo ra nguồn sáng thành các hình dạng và kích thước phù hợp với nhiều ứng dụng. Đặc tính vật lý này cho phép các nhà thiết kế có nhiều quyền tự do hơn trong việc thể hiện triết lý thiết kế của họ hoặc để tạo ra các đặc điểm nhận dạng thương hiệu. Sự linh hoạt có được từ việc tích hợp trực tiếp các nguồn sáng mang lại khả năng tạo ra các sản phẩm chiếu sáng có sự kết hợp hoàn hảo giữa hình thức và chức năng. Thiết bị chiếu sáng LED có thể được chế tạo để làm mờ ranh giới giữa thiết kế và nghệ thuật cho các ứng dụng nơi tiêu điểm trang trí được chỉ huy. Chúng cũng có thể được thiết kế để hỗ trợ mức độ tích hợp kiến ​​trúc cao và pha trộn trong bất kỳ thành phần thiết kế nào. Hệ thống chiếu sáng trạng thái rắn cũng thúc đẩy các xu hướng thiết kế mới trong các lĩnh vực khác. Khả năng tạo kiểu dáng độc đáo cho phép các nhà sản xuất xe thiết kế đèn pha và đèn hậu đặc biệt để mang lại cho xe vẻ ngoài hấp dẫn.

10. Độ bền

Đèn LED phát ra ánh sáng từ một khối bán dẫn - chứ không phải từ bóng đèn hoặc ống thủy tinh, như trường hợp của đèn sợi đốt, halogen, huỳnh quang và HID cũ sử dụng dây tóc hoặc khí để tạo ra ánh sáng. Các thiết bị trạng thái rắn thường được gắn trên một bảng mạch in lõi kim loại (MCPCB), với kết nối thường được cung cấp bởi các dây dẫn hàn. Không có thủy tinh dễ vỡ, không có bộ phận chuyển động và không bị đứt dây tóc, hệ thống chiếu sáng LED do đó có khả năng chống sốc, rung và mài mòn cực kỳ hiệu quả. Độ bền trạng thái rắn của hệ thống chiếu sáng LED có giá trị rõ ràng trong nhiều ứng dụng. Trong một cơ sở công nghiệp, có những vị trí mà đèn chịu rung động quá mức từ máy móc lớn. Các đèn chiếu sáng được lắp đặt dọc theo đường bộ và đường hầm phải chịu rung động lặp đi lặp lại do các phương tiện hạng nặng chạy qua với tốc độ cao. Độ rung tạo nên ngày làm việc điển hình của đèn chiếu sáng công việc lắp trên các phương tiện, máy móc, thiết bị xây dựng, khai thác mỏ và nông nghiệp. Các loại đèn di động như đèn pin và đèn lồng cắm trại thường chịu tác động của các giọt nước. Cũng có nhiều ứng dụng trong đó đèn bị hỏng gây nguy hiểm cho người cư ngụ. Tất cả những thách thức này đòi hỏi một giải pháp chiếu sáng chắc chắn, đó chính xác là những gì mà hệ thống chiếu sáng trạng thái rắn có thể cung cấp. Cũng có nhiều ứng dụng trong đó đèn bị hỏng gây nguy hiểm cho người cư ngụ. Tất cả những thách thức này đòi hỏi một giải pháp chiếu sáng chắc chắn, đó chính xác là những gì mà hệ thống chiếu sáng trạng thái rắn có thể cung cấp. Cũng có nhiều ứng dụng trong đó đèn bị hỏng gây nguy hiểm cho người cư ngụ. Tất cả những thách thức này đòi hỏi một giải pháp chiếu sáng chắc chắn, đó chính xác là những gì mà hệ thống chiếu sáng trạng thái rắn có thể cung cấp.

11. Tuổi thọ của sản phẩm

Tuổi thọ cao nổi bật là một trong những ưu điểm hàng đầu của đèn LED, nhưng những tuyên bố về tuổi thọ cao hoàn toàn dựa trên số liệu tuổi thọ của gói LED (nguồn sáng) có thể gây hiểu lầm. Tuổi thọ hữu ích của gói đèn LED, đèn LED hoặc bộ đèn LED (thiết bị chiếu sáng) thường được coi là thời điểm mà sản lượng quang thông giảm xuống 70% so với đầu ra ban đầu, hoặc L70. Thông thường, đèn LED (gói LED) có tuổi thọ L70 từ 30.000 đến 100.000 giờ (ở Ta = 85 ° C). Tuy nhiên, các phép đo LM-80 được sử dụng để dự đoán tuổi thọ L70 của các gói LED sử dụng phương pháp TM-21 được thực hiện với các gói LED hoạt động liên tục trong các điều kiện vận hành được kiểm soát tốt (ví dụ: trong môi trường được kiểm soát nhiệt độ và được cung cấp DC không đổi ổ đĩa hiện tại). Ngược lại, hệ thống đèn LED trong các ứng dụng thế giới thực thường gặp thách thức với áp suất điện cao hơn, nhiệt độ tiếp giáp cao hơn và điều kiện môi trường khắc nghiệt hơn. Hệ thống đèn LED có thể gặp tình trạng duy trì quang thông nhanh hoặc hỏng hóc hoàn toàn sớm. Nói chung, đèn LED (bóng đèn, ống) có tuổi thọ L70 từ 10.000 đến 25.000 giờ, bộ đèn LED tích hợp (ví dụ: đèn chiếu sáng cao, đèn đường, đèn chiếu sáng) có tuổi thọ từ 30.000 giờ đến 60.000 giờ. So với các sản phẩm chiếu sáng truyền thống - sợi đốt (750-2.000 giờ), halogen (3.000-4.000 giờ), huỳnh quang compact (8.000-10.000 giờ) và metal halide (7.500-25.000 giờ), hệ thống đèn LED, đặc biệt là bộ đèn tích hợp, cung cấp tuổi thọ dài hơn đáng kể. Vì đèn LED hầu như không yêu cầu bảo trì, chi phí bảo trì giảm cùng với việc tiết kiệm năng lượng cao từ việc sử dụng đèn LED trong suốt thời gian tồn tại kéo dài của chúng tạo nền tảng cho lợi tức đầu tư (ROI) cao.

12. An toàn quang học

Đèn LED là nguồn sáng an toàn về mặt quang sinh học. Chúng không tạo ra tia hồng ngoại (IR) và phát ra một lượng ánh sáng cực tím (UV) không đáng kể (nhỏ hơn 5 uW / lm). Đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang và đèn metal halide lần lượt chuyển đổi 73%, 37% và 17% điện năng tiêu thụ thành năng lượng hồng ngoại. Chúng cũng phát ra trong vùng UV của quang phổ điện từ - sợi đốt (70-80 uW/lm), huỳnh quang compact (30-100 uW/lm) và halogenua kim loại (160-700 uW/lm). Ở cường độ đủ cao, các nguồn sáng phát ra tia UV hoặc tia hồng ngoại có thể gây ra các nguy cơ quang sinh học cho da và mắt. Tiếp xúc với bức xạ tia cực tím có thể gây ra đục thủy tinh thể (che phủ của thủy tinh thể bình thường trong suốt) hoặc viêm giác mạc (viêm giác mạc). Tiếp xúc trong thời gian ngắn với mức bức xạ IR cao có thể gây tổn thương do nhiệt cho võng mạc của mắt. Tiếp xúc lâu dài với liều lượng cao bức xạ hồng ngoại có thể gây đục thủy tinh thể cho người thổi thủy tinh. Sự khó chịu do nhiệt gây ra bởi hệ thống chiếu sáng sợi đốt từ lâu đã trở thành một vấn đề khó chịu trong ngành chăm sóc sức khỏe vì đèn phẫu thuật thông thường và đèn phẫu thuật nha khoa sử dụng nguồn sáng sợi đốt để tạo ra ánh sáng có độ trung thực màu sắc cao. Chùm sáng cường độ cao được tạo ra bởi những bộ đèn này mang lại một lượng nhiệt năng lớn có thể khiến bệnh nhân rất khó chịu.

Không thể tránh khỏi, cuộc thảo luận về an toàn quang sinh học thường tập trung vào nguy cơ ánh sáng xanh, đề cập đến tổn thương quang hóa của võng mạc do tiếp xúc với bức xạ ở bước sóng chủ yếu từ 400 nm đến 500 nm. Một quan niệm sai lầm phổ biến là đèn LED có nhiều khả năng gây ra nguy cơ ánh sáng xanh hơn vì hầu hết các đèn LED trắng chuyển đổi phosphor sử dụng một máy bơm LED màu xanh lam. DOE và IES đã nói rõ rằng các sản phẩm LED không khác gì các nguồn sáng khác có cùng nhiệt độ màu về nguy cơ ánh sáng xanh. Đèn LED chuyển đổi photpho không gây ra rủi ro như vậy ngay cả dưới các tiêu chí đánh giá nghiêm ngặt.

13. Hiệu ứng bức xạ

Đèn LED chỉ tạo ra năng lượng bức xạ trong phần quang phổ điện từ có thể nhìn thấy được từ khoảng 400 nm đến 700 nm. Đặc tính quang phổ này mang lại cho đèn LED một lợi thế ứng dụng có giá trị so với các nguồn sáng tạo ra năng lượng bức xạ bên ngoài quang phổ ánh sáng khả kiến. Bức xạ UV và IR từ các nguồn sáng truyền thống không chỉ gây ra các nguy cơ quang sinh học mà còn dẫn đến sự suy thoái vật liệu. Bức xạ UV cực kỳ gây hại cho các vật liệu hữu cơ vì năng lượng photon của bức xạ trong dải phổ UV đủ cao để tạo ra các con đường cắt liên kết trực tiếp và quang oxy hóa. Kết quả là sự phá vỡ hoặc phá hủy chromophor có thể dẫn đến hư hỏng và đổi màu vật liệu. Các ứng dụng bảo tàng yêu cầu tất cả các nguồn sáng tạo ra tia UV vượt quá 75 uW/lm phải được lọc để giảm thiểu thiệt hại không thể phục hồi cho tác phẩm nghệ thuật. IR không gây ra cùng một loại thiệt hại quang hóa do bức xạ UV gây ra nhưng vẫn có thể góp phần gây ra thiệt hại. Tăng nhiệt độ bề mặt của một vật thể có thể dẫn đến các hoạt động hóa học tăng tốc và các thay đổi vật lý. Bức xạ hồng ngoại ở cường độ cao có thể gây ra hiện tượng cứng bề mặt, đổi màu và nứt các bức tranh, làm hỏng các sản phẩm mỹ phẩm, làm khô rau và trái cây, làm tan chảy sô cô la và bánh kẹo, v.v.

14. An toàn phòng chống cháy nổ

Các nguy cơ cháy nổ và tiếp xúc không phải là đặc điểm của hệ thống chiếu sáng LED vì đèn LED chuyển đổi công suất điện thành bức xạ điện từ thông qua điện phát quang bên trong một gói chất bán dẫn. Điều này trái ngược với các công nghệ kế thừa tạo ra ánh sáng bằng cách đốt nóng dây tóc vonfram hoặc bằng cách kích thích môi trường khí. Việc hỏng hóc hoặc vận hành không đúng cách có thể dẫn đến hỏa hoạn hoặc nổ. Đèn halogen kim loại đặc biệt dễ có nguy cơ cháy nổ vì ống hồ quang thạch anh hoạt động ở áp suất cao (520 đến 3.100 kPa) và nhiệt độ rất cao (900 đến 1.100 ° C). Các sự cố không thụ động của ống hồ quang gây ra bởi điều kiện tuổi thọ của bóng đèn, do hỏng balát hoặc do sử dụng kết hợp balát đèn không phù hợp có thể gây ra vỡ bóng đèn bên ngoài của đèn halogen kim loại. Các mảnh thạch anh nóng có thể đốt cháy các vật liệu dễ cháy,

15. Giao tiếp ánh sáng có thể nhìn thấy (VLC)

Đèn LED có thể được bật và tắt ở tần số nhanh hơn mức mắt người có thể phát hiện. Khả năng bật/tắt vô hình này mở ra một ứng dụng mới cho các sản phẩm chiếu sáng. Công nghệ LiFi (Light Fidelity) đã nhận được sự quan tâm đáng kể trong ngành truyền thông không dây. Nó tận dụng chuỗi "BẬT" và "TẮT" của đèn LED để truyền dữ liệu. So với các công nghệ truyền thông không dây hiện tại sử dụng sóng vô tuyến (ví dụ: Wi-Fi, IrDA và Bluetooth), LiFi hứa hẹn băng thông rộng hơn hàng nghìn lần và tốc độ truyền cao hơn đáng kể. LiFi được coi là một ứng dụng IoT hấp dẫn do tính phổ biến của ánh sáng. Mọi đèn LED đều có thể được sử dụng làm điểm truy cập quang học để giao tiếp dữ liệu không dây,

16. Chiếu sáng DC

Đèn LED là thiết bị chạy bằng dòng điện, điện áp thấp. Bản chất này cho phép đèn LED chiếu sáng tận dụng lợi thế của lưới phân phối dòng điện một chiều (DC) điện áp thấp. Ngày càng có nhiều sự quan tâm đến các hệ thống lưới điện vi mô DC có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp với lưới điện tiện ích tiêu chuẩn. Các lưới điện quy mô nhỏ này cung cấp các giao diện cải tiến với các máy phát năng lượng tái tạo (năng lượng mặt trời, gió, pin nhiên liệu, v.v.). Nguồn điện một chiều có sẵn tại địa phương giúp loại bỏ nhu cầu chuyển đổi nguồn AC-DC cấp thiết bị, liên quan đến sự mất mát năng lượng đáng kể và là điểm hư hỏng phổ biến trong các hệ thống đèn LED được cấp nguồn AC. Đến lượt mình, hệ thống chiếu sáng bằng đèn LED hiệu quả cao sẽ cải thiện tính tự chủ của pin có thể sạc lại hoặc hệ thống lưu trữ năng lượng. Khi giao tiếp mạng dựa trên IP có động lực, Cấp nguồn qua Ethernet (PoE) nổi lên như một tùy chọn microgrid công suất thấp để cung cấp nguồn DC điện áp thấp qua cùng một cáp truyền dữ liệu Ethernet. Ánh sáng LED có những lợi thế rõ ràng để tận dụng những điểm mạnh của việc lắp đặt PoE.

17. Hoạt động nhiệt độ lạnh

Đèn LED chiếu sáng vượt trội trong môi trường nhiệt độ lạnh. Đèn LED chuyển đổi công suất điện thành công suất quang thông qua điện phát quang phun được kích hoạt khi điốt bán dẫn được phân cực điện. Quá trình khởi động này không phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ môi trường xung quanh thấp tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiêu tán nhiệt thải tạo ra từ đèn LED và do đó giúp chúng không bị sụt giảm nhiệt (giảm công suất quang học ở nhiệt độ cao). Ngược lại, hoạt động ở nhiệt độ lạnh là một thách thức lớn đối với đèn huỳnh quang. Để khởi động bóng đèn huỳnh quang trong môi trường lạnh cần có hiệu điện thế cao để khởi động hồ quang điện. Đèn huỳnh quang cũng mất đi một lượng đáng kể công suất ánh sáng định mức của nó ở nhiệt độ dưới đóng băng, trong khi đèn LED hoạt động tốt nhất trong môi trường lạnh - thậm chí xuống tới -50 ° C.

18. Tác động môi trường

Đèn LED tạo ra ít tác động đến môi trường hơn so với các nguồn chiếu sáng truyền thống. Tiêu thụ năng lượng thấp dẫn đến lượng khí thải carbon thấp. Đèn LED không chứa thủy ngân và do đó ít tạo ra các biến chứng về môi trường hơn khi hết tuổi thọ. Trong khi đó, việc xử lý đèn huỳnh quang và đèn HID có chứa thủy ngân liên quan đến việc sử dụng các quy trình xử lý chất thải nghiêm ngặt.


(*) Xem thêm

Bình luận
Gọi ngay : 0962319085
Gọi ngay : 0962319085